KR102380960B1 - 표시장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 기판, 기판의 제1면에 제1방향으로 위치하는 제1라인영역, 기판에 제2방향으로 위치하는 제2라인영역, 상기 기판에 상기 제1라인영역 내에 위치하는 제1방향의 제1라인과 제2라인영역 내에 위치하는 제2방향의 제2라인이 교차하는 영역에 배치되는 둘 이상의 화소, 기판의 제2면에 제1라인영역 내에 제1방향으로 위치하는 제1터치전극 및 기판의 제2면에 제2라인영역 내에 제2방향으로 위치하는 제2터치전극을 포함하는 표시장치에 관한 것이다.

Description

표시장치{DISPLAY DEVICE}
본 발명은 터치기능을 수행하는 표시장치에 관한 것이다.
정보화 사회가 발전함에 따라 화상을 표시하기 위한 표시장치에 대한 요구가 다양한 형태로 증가하고 있으며, 근래에는 액정표시장치(LCD: Liquid Crystal Display), 플라즈마표시장치(PDP: Plasma Display Panel), 유기전계발광표시장치(OLED: Organic Light Emitting Diode Display Device)와 같은 여러 가지 표시장치가 활용되고 있다.
이러한 표시장치는, 버튼, 키보드, 마우스 등의 통상적인 입력방식에서 탈피하여, 사용자가 손쉽게 정보 혹은 명령을 직관적이고 편리하게 입력할 수 있도록 해주는 터치 기반의 입력방식을 제공하고 있는데, 이를 위해, 표시장치에 터치패널이 구비되어야 한다.
터치패널을 구비한 표시장치는 터치패널 때문에 개구율을 떨어뜨리고, 투과율을 떨어뜨리는 문제점이 있다.
이러한 배경에서, 본 발명의 목적은, 터치 기능을 수행하면서 개구율을 향상시키고 투과율을 향상시키는 표시장치를 제공하는 데 있다.
또한 본 발명의 목적은, 내외부 광에 대한 반사율을 저감할 수 있고, 화소들 간의 빛샘 및 혼색을 방지하는 표시장치를 제공하는 데 있다.
또한 본 발명의 목적은, 고휘도를 구현하고 화질 특성을 개선하는 표시장치를 제공하는 데 있다.
전술한 목적을 달성하기 위하여, 일 측면에서, 본 발명은, 기판, 기판의 제1면에 제1방향으로 위치하는 제1라인영역, 기판에 제2방향으로 위치하는 제2라인영역, 상기 기판에 상기 제1라인영역 내에 위치하는 제1방향의 제1라인과 제2라인영역 내에 위치하는 제2방향의 제2라인이 교차하는 영역에 배치되는 둘 이상의 화소, 기판의 제2면에 제1라인영역 내에 제1방향으로 위치하는 제1터치전극 및 기판의 제2면에 제2라인영역 내에 제2방향으로 위치하는 제2터치전극을 포함하는 표시장치를 제공한다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 의하면, 표시장치는 터치 기능을 수행하면서 개구율을 향상시키고 투과율을 향상시키는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 의하면, 표시장치는 내외부 광에 대한 반사율을 저감할 수 있고, 화소들 간의 빛샘 및 혼색을 방지할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 의하면, 표시장치는 고휘도를 구현하고 화질 특성을 개선할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 일 실시예에 따른 표시장치의 제1면과 제2면에서 도시한 평면도이다.
도 2는 일예로써 도 1의 표시패널의 A부분 및 터치패널의 A'부분을 확대한 평면도이다.
도 3은 도 2의 B-B'선의 단면도이다.
도 4는 도 2의 C-C'선의 단면도이다.
도 5a 내지 도 5e는 다른 예들로, 도 1의 터치패널의 A'부분을 확대한 평면도들이다.
도 6a 내지 도 6c는 또다른 예들로, 도 1의 터치패널의 A'부분을 확대한 평면도들이다.
도 7은 도 1에서 두개의 화소들을 확대한 평면도이다.
도 8은 다른 실시예에 따른 터치패널의 평면도이다.
도 9는 또다른 실시예에 따른 제1터치전극과 제2터치전극의 평면도이다.
도 10은 도 9의 D-D'선의 단면도이다.
이하, 본 발명의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가질 수 있다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략할 수 있다.
또한, 본 발명의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질, 차례, 순서 또는 개수 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 또는 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 다른 구성 요소가 "개재"되거나, 각 구성 요소가 다른 구성 요소를 통해 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
도 1은 일 실시예에 따른 표시장치의 제1면과 제2면에서 도시한 평면도이다.
도 1을 참조하면, 일 실시예에 따른 표시장치(100)는 터치 입력 기능을 갖는 표시장치로서, 기판(110)의 제1면(112) 상에 위치하는 표시패널(120) 및 기판(110)의 제2면(114) 상에 위치하는 터치패널(130) 등을 포함한다.
본 명세서에서 기판(110)은 표시패널(120)과 터치패널(130)이 공유하는 것으로 설명하나, 표시패널(120)의 기판과 터치패널(130)의 기판을 접착제 등으로 합착하는 경우 양 기판들을 포함할 수 있다.
표시장치(100)은 기판(110)에 제1방향으로 위치하는 제1라인영역(LAm)과 기판(120)에 제2방향으로 위치하는 제2라인영역(LAn)을 포함한다.
표시패널(120)은, 일 예로, 액정표시패널(Liquid Crystal Display Panel), 플라즈마 표시패널(Plasma Display Panel), 유기발광표시장치(Organic Light Emitting Display Panel) 등 중 하나일 수 있다.
또한 표시패널(110)은, 둘 이상의 제1라인영역(LAm) 및 둘 이상의 제2라인영역(LAn)이 교차하는 영역에 배치되는 둘 이상의 화소(P)를 포함한다. 구체적으로 표시패널(110)은 기판(110)의 제1면(112)에 제1라인영역(LAm) 내에 위치하는 제1방향의 제1라인(GL)과 제2라인영역(LAn) 내에 위치하는 제2방향의 제2라인(DL)이 교차하는 영역에 배치되는 둘 이상의 화소(P)를 포함한다.
제1라인영역(LAm)은 제1방향으로 인접한 두개의 화소들 사이 비발광영역을 의미하고, 제2라인영역(LAn)은 제2방향으로 인접한 두개의 화소들 사이 비발광영역을 의미한다.
전술한 바와 같이 제1라인영역(LAm)에는 제1라인(GL)이 위치할 수 있으나, 도 7을 참조하여 설명한 바와 같이 표시패널(120)의 일부의 제1라인영역(LAm)에는 제1라인(GL)이 위치하고 다른 일부의 제1라인영역(LAm)에는 제1라인(GL)이 위치하지 않을 수도 있다.
제1라인(GL)는 기판(110)의 제1면(112)에 제1방향으로 위치하는 제1라인영역(LAm)에 위치하는 하나의 게이트라인(gate line)을 포함하나, 둘 이상의 게이트라인을 포함할 수도 있고, 하나의 게이트라인과 다른 신호라인, 다양한 용도의 신호라인을 포함할 수도 있다.
전술한 바와 같이 제2라인영역(LAn)에는 제2라인(DL)이 위치할 수 있으나, 표시패널(132)의 일부의 제2라인영역(LAn)에는 제2라인(DL)이 위치하고 다른 일부의 제2라인영역(LAm)에는 제2라인(DL)이 위치하지 않을 수도 있다.
제2라인(DL)은 기판(120)의 제1면(112)에 제2방향으로 위치하는 제2라인영역(LAn) 내에 위치하는 데이터라인(data line), 파워라인(power line), 레퍼런스 라인(reference line) 중 적어도 하나일 수 있다.
각 화소는 액정소자, 플라즈마표시소자, 유기발광소자 등 표시장치에 적용되는 어떠한 소자일 수 있다. 각 화소는 발광영역(PA)과 회로영역(CA)을 포함하는 각 화소영역(P)에 위치한다. 발광영역(PA)에는 각 화소의 발광소자가 배치되고 각 회로영역(CA)에는 각 화소의 회로소자가 위치할 수 있다.
예를 들어 각 화소(P)에는, 트랜지스터, 캐패시터 등의 회로소자가 배치되어 있다. 예를 들어, 표시패널(110)이 유기발광표시패널인 경우, 각 화소에는 유기발광다이오드(OLED: Organic Light Emitting Diode)와 같은 발광소자와, 둘 이상의 트랜지스터(Transistor) 및 하나 이상의 캐패시터(Capacitor) 등으로 이루어진 회로소자가 배치될 수 있다.
터치패널(130)은, 기판(110)의 제2면(114)에 제1라인영역(LAm) 내에 제1방향으로 위치하는 제1터치전극(TX) 및 기판(110)의 제2면(114)에 제2라인영역(LAn) 내에 제2방향으로 위치하는 제2터치전극(RX)을 포함할 수 있다.
제1터치전극(TX)은 구동전극 및 센싱전극 중 하나이고 제2터치전극(RX)은 구동전극 및 센싱전극 중 다른 하나일 수 있다. 이하에서 제1터치전극(TX)이 구동전극이고 제2터치전극(RX)이 센싱전극인 것으로 설명하나, 그 반대일 수도 있다. 제1터치전극(TX)이 둘 이상이고 제2터치전극(RX)이 둘 이상인 경우 각 제1터치전극(TX)과 각 제2터치전극(RX)이 교차하는 영역이 각 센서노드를 구성하게 된다.
제1터치전극(TX)이 둘 이상인 경우 둘 이상의 제1터치전극(TX)에는, 터치 집적회로(미도시)에 의해 구동신호(Driving Pulse)가 순차적으로 공급된다. 또한, 제2터치전극(RX)이 둘 이상인 경우 둘 이상의 제2터치전극(RX)에는 터치 집적회로에 의해 각 센서노드별로 센싱정보가 센싱된다.
한편, 본 실시예에 따른 터치패널(130)는, 터치 방식으로서, 기판(120)의 제2면(114)에 배치된 둘 이상의 제1터치전극(TX)과 제2터치전극(RX)을 통해 캐패시턴스(Capacitance)의 변화를 토대로 터치 유무 및 터치 좌표 등을 검출하는 캐패시턴스 터치 방식을 채용하고 있다.
이러한 캐패시턴스 터치 방식은, 일 예로, 뮤추얼 캐패시턴스(Mutual Capacitance) 터치 방식과 셀프 캐패시턴스(Self Capacitance) 터치 방식 등으로 나눌 수 있다.
캐패시턴스 터치 방식의 한 종류인 뮤추얼 캐패시턴스 터치 방식에서, 구동전압(터치구동신호)이 인가되는 구동전극과 구동전압(터치구동신호)이 센싱되고 구동전극과 캐패시턴스를 형성하는 센싱전극으로 나눌 수 있다.
이러한 뮤추얼 캐패시턴스 터치 방식은, 손가락, 펜 등의 포인터의 유무에 따른 터치 전극(구동전극과 센싱전극) 간의 캐패시턴스(뮤추얼 캐패시턴스)의 변화를 토대로 터치 유무 및 터치 좌표 등을 검출하는 터치 방식이다.
캐패시턴스 터치 방식의 다른 한 종류인 셀프 캐패시턴스 터치 방식은, 다수의 터치전극 각각이 손가락, 펜 등의 포인터와 캐패시턴스(셀프 캐패시턴스)를 형성하도록 하여, 손가락, 펜 등의 포인터의 유무에 따른 각 터치전극과 포인트 간의 캐패시턴스 값을 측정하여 이를 토대로 터치 유무 및 터치 좌표 등을 검출하는 방식이다.
이러한 셀프 캐패시턴스 터치 방식은, 뮤추얼 캐패시턴스 터치 방식과는 다르게, 각 터치전극을 통해 구동 전압(터치구동신호)이 인가되고 동시에 센싱된다. 따라서, 셀프 캐패시턴스 터치 방식에서는, 구동전극과 센싱전극의 구분이 없다.
본 실시예에 따른 표시장치(100)는, 전술한 2가지의 캐패시턴스 터치 방식(뮤추얼 캐패시턴스 터치 방식, 셀프 캐패시턴스 터치 방식) 중 하나를 채용할 수 있다. 다만, 본 명세서에서는, 설명의 편의를 위해, 본 실시예에 따른 표시장치(100)는, 뮤추얼 캐패시턴스 터치 방식이 채용된 것으로 가정하여 실시예를 설명한다.
이하에서 일 실시예에 따른 표시장치(100)에 제1방향으로 m번째 제1라인영역(LAm)과 m+1번째 제1라인영역(LAm+1), 제2방향으로 n번째 제2라인영역(LAn)과 n+1번째 제2라인영역(LAn+1) 사이에 위치하는 n번째 화소(Pn)를 예시적으로 설명한다.
도 2는 일예로써 도 1의 표시패널의 A부분 및 터치패널의 A'부분을 확대한 평면도이다.
도 2를 참조하면, 표시패널(120)은 기판(110)의 제1면(112)에 제1방향으로 위치하는 제1라인영역(LAm)과 기판(120)의 제1면(112)에 제2방향으로 위치하는 제2라인영역(LAn)을 포함한다. 또한 표시패널(110)은, 둘 이상의 제1라인영역(LAm) 및 둘 이상의 제2라인영역(LAn)이 교차하는 영역에 배치되는 둘 이상의 화소(P)를 포함한다. 구체적으로 표시패널(110)은 기판(110)의 제1면(112)에 제1라인영역(LAm) 내에 위치하는 제1방향의 제1라인(GLm)과 제2라인영역(LAn) 내에 위치하는 제2방향의 제2라인(DLn)이 교차하는 영역에 배치되는 화소(P)를 포함한다.
터치패널(130)은, 기판(110)의 제2면(114)에 제1라인영역(LAm) 내에 제1방향으로 위치하는 제1터치전극(TXm) 및 기판(110)의 제2면(114)에 제2라인영역(LAn) 내에 제2방향으로 위치하는 제2터치전극(RXn)을 포함할 수 있다.
제1터치전극(TXm)은 구동전극 및 센싱전극 중 하나이고 제2터치전극(RXn)은 구동전극 및 센싱전극 중 다른 하나일 수 있다. 이하에서 제1터치전극(TXm)이 구동전극이고 제2터치전극(RXn)이 센싱전극인 것으로 설명하나, 그 반대일 수도 있다. 제1터치전극(TXm)과 제2터치전극(RXn)이 교차하는 영역이 센서노드를 구성하게 된다.
제1터치전극(TXm)에는, 터치 집적회로(미도시)에 의해 구동신호(Driving Pulse)가 순차적으로 공급된다. 또한, 제2터치전극(RXn)에는 터치 집적회로에 의해 센서노드로 센싱정보가 센싱된다.
여기서, 제1터치전극(TXm)과 제2터치전극(RXn)은, 서로 다른 층에 형성될 수도 있고, 동일한 층에 형성될 수 있다. 즉, 터치패널(130)은 더블 레이어 전극 구조(2 Layer)를 가질 수도 있고, 싱글 레이어 전극 구조(1 Layer)를 가질 수도 있다. 이하에서 도 3 및 도 4를 참조하여 더블 레이어 전극 구조(2 Layer)를 갖는 표시장치(110)의 일 예를 설명하고, 도 9 및 도 10을 참조하여 싱글 레이어 전극 구조(1 Layer)를 갖는 표시장치(110)의 다른 예를 설명한다.
도 3은 도 2의 B-B'선의 단면도이다. 도 4는 도 2의 C-C'선의 단면도이다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 표시패널(120)은 기판(110)의 제1면(112) 상에 위치하는 제1라인(GLm), 제1라인(GLm) 상에 제1절연층(122), 제1절연층(122) 상에 제2라인(DLn, DLn+1), 제2라인(DLn, DLn+1) 상에 제2절연층(124), 각 화소마다 패터닝된 제1전극(126), 제1전극(126) 상에 위치하면 제1전극(126)의 일부를 노출하는 개구부(127a)를 포함하는 뱅크(127), 뱅크(127) 상에 위치하는 유기층(128), 유기층(128) 상에 위치하는 제2전극(129)를 포함한다.
도 3 및 도 4에 도시된 두개의 제2라인(DLn, DLn+1) 중 하나는 n번째 제2라인영역(LAn)에 위치하는 제2라인(DLn)이고 다른 하나는 n+1번째 제2라인영역(LAn+1)에 위치하는 제2라인(DLn+1)이다.
도 4에는 유기층(128)이 기판(110)의 전면에 배치되는 것으로 도시하였으나, 유기층(128)은 개구부(127a)를 통해 제1전극(126) 상에만 배치될 수 있다. 유기층(130)이 제1전극(126) 상에 정공주입층, 정공수송층, 발광층, 전자수송층, 전자주입층 등의 다중층을 포함할 경우 이들 중 일부는 기판(110)의 전면에 위치하고 다른 일부는 개구부(127a)를 통해 제1전극(126) 상에만 위치할 수도 있다.
한편, 터치패널(130)은 기판(110)의 제2면(114) 상에 제1터치전극(TXm), 제1터치전극(TXm) 상에 위치하는 유전층(132), 유전층(132) 상에 위치하는 제2터치전극(RXn, RXn+1)을 포함할 수 있다. 도 3 및 도 4에 도시된 두개의 제2 터치전극(RXn, RXn+1) 중 하나는 n번째 제2라인영역(LAn)에 위치하는 터치전극(RXn)이고 다른 하나는 n+1번째 제2라인영역(LAn+1)에 위치하는 터치전극(RXn+1)이다.
터치패널(130)은 제2터치전극(RXn) 상에 기능성 필름(134)을 포함할 수 있으나, 포함하지 않을 수도 있다.
다시 말해 터치패널(130)은 유전층(132) 및 기능성 필름(134)을 포함하며, 기판(110)의 제2면(114) 상에 제1터치전극(TXm)과 제2터치전극(RXn, RXn+1) 사이에 유전층(132)이 위치하고 제2터치전극(RXn, RXn+1) 상에 기능성 필름(134)이 위치할 수 있다. 기능성 필름(134)은 광을 투과하는 필름이다. 예를 들어 기능성 필름(134)는 반사 방지 또는 반사 최소화 기능을 수행하는 공지의 광투과 필름일 수 있다.
도 3 및 도 4에 도시한 바와 같이, 제1터치전극(TXm) 상에 제2터치전극(RXn)이 위치하는 것으로 도시하였으나 이에 제한되지 않는다. 즉, 제2터치전극(RXn) 상에 제1터치전극(TXm)이 위치할 수 있다. 제2터치전극(RXn) 상에 유전층(132)이 위치하고 유전층(132) 상에 제1터치전극(TXm)이 위치할 수도 있다. 도 9 및 도 10을 참조하여 후술하는 바와 같이 제1터치전극(TXm)과 제2터치전극(RXn)은 동일한 층에 동일한 재료로 구성되고, 양자가 교차하는 위치에만 유전층(132)이 위치할 수도 있다.
유전층(132)은 표시패널(120)의 제1절연층(122), 제2절연층(124), 뱅크(127) 등 표시패널(120)의 특정 층에 사용되는 재료와 동일한 재료일 수 있으나 이에 제한되지 않는다. 예를 들어 유전층(132)은 유기물 또는 무기물을 포함할 수 있다. 유전층(132)은 단일층일 수도 있고 다중층일 수도 있다. 유전층(132)이 다중층일 때 각 층의 재료들이 서로 독립적으로 유기물, 무기물 및 이들의 조합 중 하나일 수 있다.
각 제1터치전극(TXm)은 단면 상으로 기판(110)을 사이에 두고 제1라인(GLm)과 대응하여 위치하고, 각 제2터치전극(RXn, RXn+1)은 단면 상으로 기판(110)을 사이에 두고 제2라인(DLn)과 대응하여 위치한다.
제1터치전극(TXm)의 재료의 종류와 제1라인(GLm)의 재료의 종류는 서로 동일하고, 제2터치전극(RXn)의 재료의 종류와 제2라인(LXn)의 재료의 종류는 서로 동일할 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
예를 들어 제1라인(GLm)의 재료의 종류가 저반사 금속 또는 금속산화물, 이들의 조합일 경우 제1터치전극(TXm)의 재료의 종류도 저반사 금속 또는 금속산화물, 이들의 조합일 수 있다. 제2라인(DLn)의 재료의 종류가 저반사 금속 또는 금속산화물, 이들의 조합일 경우 제2터치전극(RXm)의 재료의 종류도 저반사 금속 또는 금속산화물, 이들의 조합일 수 있다. 이들은 단일층일 수도 있고 다중층일 수도 있다.
더욱이 양자의 재료의 종류가 동일할 뿐만 아니라 양자의 재료도 동일할 수도 있다. 즉, 제1터치전극(TXm)의 재료와 제1라인(GLm)의 재료는 서로 동일하고, 제2터치전극(RXn)의 재료와 제2라인(LXn)의 재료는 서로 동일할 수도 있다. 예를 들어 제1라인(GLm)과 제2라인(DLn)의 재료가 저반사 금속과 금속산화물의 조합의 다중층, 예를 들어 Cu/ITO/Mo일 때 제1터치전극(TXm)과 제2터치전극(RXn)의 재료도 저반사 금속과 금속산화물의 조합의 다중층인 Cu/ITO/Mo일 수 있다.
제1터치전극(TXm)과 제2터치전극(RXn)의 재료를 저반사 재료로 구성하므로 반사율을 저감할 수 있다. 특히 제1터치전극(TXm)과 제2터치전극(RXn) 상에 기능성 필름(134)로 반사방지필름을 사용하므로 반사율을 더욱 저감할 수 있다.
제1터치전극(TXm)의 폭은 제1라인영역(LAm)의 폭과 동일하거나 좁을 수 있다. 다시 말해 제1터치전극(TXm)은 제1라인영역(LAm) 내에 위치한다. 또한 제2터치전극(RXn)의 폭은 제1라인영역(LAn)의 폭과 동일하거나 좁을 수 있다. 다시 말해 제2터치전극(RXn)은 제2라인영역(LAn) 내에 위치한다.
이때 도 2에 도시한 바와 같이 각 제1라인(GLm)의 폭과 각 제1터치전극(RXm)의 폭이 서로 동일하고, 각 제2라인(DLn)의 폭과 각 제2터치전극(TXn)의 폭이 서로 동일할 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. 즉 제1터치전극(TXm)의 폭이 제1라인(GLm)의 폭보다 크거나, 제2터치전극(RXn)의 폭이 제2라인(DLn)의 폭보다 클 수 있다.
제1라인(GLm)의 폭과 제1터치전극(TXm)의 폭이 서로 동일할 경우 동일한 공정 또는 동일한 마스크를 적용하여 양자를 형성할 수 있다. 제2라인(DLm)의 폭과 제2터치전극(RXm)의 폭이 서로 동일할 경우 동일한 공정 또는 동일한 마스크를 적용하여 양자를 형성할 수 있다.
도 5a 내지 도 5e는 다른 예들로, 도 1의 터치패널의 A'부분을 확대한 평면도들이다.
도 5a에 도시한 바와 같이, 제1터치전극(TXm)의 폭이 제1라인(GLm)의 폭보다 크고 제2터치전극(RXn)의 폭이 제2라인(DLm)의 폭보다 클 수 있다. 또한, 제1터치전극(TXm)의 폭이 제1라인(GLm)의 폭보다 크지만 제2터치전극(RXn)의 폭은 제2라인(DLn)의 폭과 동일하거나, 제1터치전극(TXm)의 폭이 제1라인(GLm)의 폭과 동일하나, 제2터치전극(RXn)의 폭이 제2라인(DLn)의 폭보다 클 수도 있다.
제1터치전극(TXm)과 제2터치전극(RXm)은 표시패널(120)의 화소들 간 빛샘을 방지하고 혼색을 방지할 수도 있는데, 큰 폭의 제1터치전극(TXm)과 제2터치전극(RXm)은 빛샘 방지 및 혼색 방지 기능을 향상시킬 수 있다.
도 5b에 도시한 바와 같이, 화소(P)가 발광영역(PAn)과 회로영역(CAn)을 포함하는 화소영역(Pn)에 위치할 때, 터치패널(130)는, 기판(110)의 제2면(114)에 회로영역(CAn) 내에 위치하는 광차단패턴(Fp)을 추가로 포함할 수 있다. 광차단패턴(Fp)는 외부광이 표시패널(120) 내부로 유입되는 것을 방지하여 표시패널(120)의 회로소자를 보호할 수 있다.
광차단패턴(FP)은 도 5b에 도시한 바와 같이 제1터치전극(TXm)과 제2터치전극(RXn)과 분리되어 있거나, 도 5c 및 도 5d에 도시한 바와 같이 제1터치전극과 제2터치전극 중 하나와 일체로 연결될 수 있다.
광차단패턴(FP)은 도 5b에 도시한 바와 같이 제1터치전극(TXm)과 제2터치전극(RXn)과 분리된 경우 광차단패턴(Fp)는 제1터치전극(TXm)과 제2터치전극(RXn) 중 하나와 동일한 층에 위치하고 동일한 재료를 포함할 수 있으나, 서로 다른 층에 서로 다른 재료를 포함할 수도 있다.
도 5c에 도시한 바와 같이 광차단패턴(Fp)은 제1터치전극(TXm)과 일체로 연결될 수 있다. 이때 광차단패턴(Fp)는 제1터치전극(TXm)과 동일한 층에 위치하는 동일한 재료로 이루어질 수 있다. 즉 도 3 및 도 4에 도시한 바와 같이 기판(110)의 제2면(114) 상에 제1터치전극(TXm)이 위치하고 제2터치전극(RXn)이 제1터치전극(TXm) 상에 위치하는 경우, 광차단패턴(Fp)도 제1터치전극(TXm)과 동일한 위치에 동일한 재료로 이루어질 수 있다.
광차단패턴(Fp)는 예를 들어 표시패널(120)의 특정 구성요소, 예를 들어 라이트쉴트(light shield)와 대응하는 위치에 위치할 수 있다. 이때 광차단패턴(Fp)는 이 특정 구성요소, 예를 들어 라이트쉴트(light shield)와 동일한 재료를 포함할 수 있다.
도 5d에 도시한 바와 같이 광차단패턴(Fp)은 제2터치전극(RXn)과 일체로 연결될 수 있다. 이때 광차단패턴(Fp)는 제2터치전극(RXm)과 동일한 층에 위치하는 동일한 재료로 이루어질 수 있다. 즉 도 3 및 도 4에 도시한 바와 같이 기판(110)의 제2면(114) 상에 제1터치전극(TXm)이 위치하고 제2터치전극(RXn)이 제1터치전극(TXm) 상에 위치하는 경우, 광차단패턴(Fp)도 제2터치전극(RXm)과 동일한 위치에 동일한 재료로 이루어질 수 있다.
도 5e에 도시한 바와 같이, 터치패널(130)은 기판(110)의 제2면(114)에 회로영역(CAn) 내에 위치하는 제1 및 제2광차단패턴들(Fp1, Fp2)을 추가로 포함할 수 있다. 이때 제1광차단패턴(Fp1)은 제1터치전극(TXm)과 제2터치전극(RXn) 중 하나와 일체로 연결되고, 제2광차단패턴(Fp2)은 제1터치전극(TXm)과 제2터치전극(RXn)과 분리되어 있을 수 있다.
물론 제1 및 제2광차단패턴들(Fp1, Fp2) 모두 제1터치전극(TXm)과 제2터치전극(RXn)과 분리되어 있거나, 제1 및 제2광차단패턴들(Fp1, Fp2)이 각각 제1터치전극(TXm)과 제2터치전극(RXn) 중 하나와 일체로 연결되어 있을 수도 있다. 예를 들어 제1광차단패턴(Fp1)은 도 5e에 도시한 바와 같이 제1터치전극(TXm)과 일체로 연결되고, 제2광차단패턴(Fp2)는 도 5d에 도시한 바와 같이 제2터치전극(RXn)과 일체로 연결될 수도 있다.
제1 및 제2광차단패턴들(Fp1, Fp2)은 서로 동일한 재료로 이루어질 수도 있고 서로 상이한 재료로 이루어질 수도 있다.
표시패널(120)의 제1라인영역(LAm)과 제2라인영역(LAn)에 터치패널(130)의 제1터치전극(TXm)과 제2터치전극(RXn)을 배치하므로 표시장치(100)가 터치 기능을 수행하면서 빛샘을 방지하거나 화소들간 혼색을 방지할 수 있다. 또한 비발광영역에 터치 기능을 수행하는 데 필요한 터치전극들을 배치하므로 터치패널(130)에 의해 개구율을 떨어뜨리고 투과율을 떨어뜨리는 것을 방지할 수 있다.
다시 말해 기판(110)의 제1면(112)에 표시패널(120)을 배치하고 기판(110)의 제2면(114)에 터치채널(130)을 배치하고 표시패널(120)의 비발광영역과 대응하는 위치에 그리드 형상 또는 매트릭스 형상으로 터치전극들을 배치하므로 일반적인 터치패널과 비교하여 투과율 감소없이 고휘도를 구현할 수 있다.
전술한 실시예들에서 제1라인(GLm)과 제2라인(DLn)이 각각 1개의 라인만을 포함하는 것으로 설명하였으나, 제1라인(GLm)과 제2라인(DLn)은 각각 2개 이상의 라인들을 포함할 수도 있다.
도 6a 내지 도 6c는 또다른 예들로, 도 1의 터치패널의 A'부분을 확대한 평면도들이다.
도 6a에 도시한 바와 같이, 제1라인(GLm)은 2개 이상의 라인들(GLm(1), GLm(2))을 포함하며, 제1터치전극(TXm)의 폭은 제1라인(GLm)에 포함되는 라인들(GLm(1), GLm(2))의 전체 폭과 동일하거나 클 수 있다. 이때 제2라인(DLn)은 하나의 라인만을 포함할 수 있다.
이때 제1라인(GLm)에 포함되는 라인들(GLm(1), GLm(2))의 전체 폭은 두개의 라인들(GLm(1), GLm(2))의 전체 폭은 두개의 라인들(GLm(1), GLm(2))의 폭들의 합한 것을 의미하거나, 두개의 라인들(GLm(1), GLm(2))의 폭들 및 이들 사이의 간격을 합한 것을 의미할 수도 있다.
예를 들어 각 화소(P)가 두개의 게이트라인들과 전기적으로 연결된 경우 두개의 게이트라인들이 각 제1라인(GLm)을 구성할 수 있다. 이때 제1터치전극(TXm)의 폭은 두개의 게이트라인들의 폭들을 합한 전체 폭보다 클 수 있으나 동일할 수도 있다.
도 6b에 도시한 바와 같이, 제2라인(DLn)은 2개 이상의 라인들(PLn-1, DLn)을 포함하며, 제2터치전극(RXn)의 폭은 제2라인(DLn)에 포함되는 2개 이상의 라인들(PLn-1, DLn)의 전체 폭과 동일하거나 클 수 있다.
이때 제2라인(DLn)에 포함되는 라인들(PLn-1, DLn)의 전체 폭은 두개의 라인들(PLn-1, DLn)의 전체 폭은 두개의 라인들(PLn-1, DLn)의 폭들의 합한 것을 의미하거나, 두개의 라인들(PLn-1, DLn)의 폭들 및 이들 사이의 간격을 합한 것을 의미할 수도 있다.
예를 들어 각 화소(Pn)가 하나의 데이터라인(DLn) 및 하나의 전력라인(PLn)과 연결된 경우, 인접한 화소(Pn-1)의 전력라인(PLn-1)과 해당 화소(Pn)의 데이터라인(DLn)이 하나의 제1라인(DLn)을 구성하고, 해당 화소(Pn)의 전력라인(PLn)과 다른 인접한 화소(Pn+1)의 데이터라인(DLn+1)이 하나의 제1라인(DLn+1)을 구성할 수 있다. 이때 제2터치전극(RXn)의 폭은 인접한 화소(Pn-1)의 전력라인(PLn-1)과 해당 화소(Pn)의 데이터라인(DLn)의 전체 폭보다 클 수 있으나, 동일할 수도 있다.
도 6a와 도 6b에서 제1라인과 제2라인이 각각 두개 이상의 라인들을 포함하는 것을 설명하였으나, 제1라인과 제2라인 모두 두개 이상의 라인들을 포함할 수도 있다.
한편, 각 제1라인이 동일한 구성을 가지는 것으로 설명하였으나. 도 6c에 도시한 바와 같이 n번째 제2라인은 두개의 라인들(DLn-1, DLn)을 포함하고 n+1번째 제2라인은 하나의 라인(PLn 또는 RLn)만을 포함할 수 있다. 이때 n번째 제2터치전극(RXn)의 폭이 n번째 제2라인(DLn-1, DLn)의 폭과 동일하거나 크고, n+1번째 제2터치전극(RXn)의 폭이 n+1번째 제2라인(PLn 또는 RLn)의 폭과 동일하거나 클 수 있다. 이 경우에 n번째 제2라인영역(LAn)의 폭이 n+1번째 제2라인영역(LAn+1)의 폭보다 크고, n번째 제2터치전극(RXn)의 폭이 n+1번째 제2터치전극(RXn)의 폭보다 클 수 있다. 이와 같이 둘 이상의 제2터치전극(RXn)의 폭이 넓다가 좁은 것을 반복될 수 있다.
예를 들어 n번째 제2라인은 인접한 두개의 화소들 각각의 데이터라인들(DLn-1, DLn)로 구성되고, n+1번째 제2라인은 해당 화소의 전력라인(PLn) 또는 해당 화소에 포함되는 트랜지스터의 문턱전압이나 이동도 등의 특성치를 센싱하는데 사용되는 레퍼런스 라인(RLn)일 수 있다.
도 6c에 도시한 바와 같이 n번째 제2라인영역 내에 위치하는 n번째 제2라인은 2개 이상의 라인을 포함하며, n+1번째 제2라인영역 내에 위치하는 n+1번째 제2라인은 1개의 라인을 포함하고, n번째 제2라인영역 내에 위치하는 n번째 제2터치전극의 폭(W1)이 n+1번째 터치전극의 폭(W2)보다 클 수 있다.
도 7은 도 1에서 두개의 화소들을 확대한 평면도이다. 도 8에는 도 1의 터치패널의 A'영역과 상/하로 인접한 동일한 영역을 확대하여 도시되어 있다.
도 7을 참조하면, 각 화소는 발광영역(PA)과 회로영역(CA)을 포함하는 화소영역(P)에 위치하고, n번째 화소의 회로영역(CAn)과 n+1번째 화소의 회로영역(CAn+1)은 서로 인접할 수 있다.
이때 n번째 화소(Pn)와 n+1번째 화소(Pn+1) 사이의 m번째 제1라인영역(LAm) 내에 위치하는 m번째 제1라인(GLm)은 두개의 2m번째 라인(GL2m)과 2m+1번째 라인(GL2m+1)을 포함할 수 있다. m번째 제1라인영역(LAm) 내에 위치하는 m번째 제1터치전극(TXm)의 폭은 2m번째 라인(GL2m)과 2m+1번째 라인(GL2m+1)의 전체 폭과 동일하거나 클 수 있다.
도 8은 다른 실시예에 따른 터치패널의 평면도이다.
도 8을 참조하면 다른 실시예에 따른 터치패널(230)는 도 1 내지 도 7을 참조하여 전술한 터치패널(130)과 기본적으로 동일하다.
이때 제1터치전극(TX)와 제2터치전극(RX)은 둘 이상이며, 둘 이상의 제1터치전극들(TX)이 전기적으로 연결된 둘 이상의 제1연결패턴(236)과, 둘 이상의 제2터치전극들(RX)이 전기적으로 연결된 둘 이상의 제2연결패턴(238)을 추가로 포함할 수 있다.
이때 둘 이상의 제1터치전극(TX)과 하나의 제1연결패턴(236)이 하나의 제1터치채널을 구성하고, 둘 이상의 제2터치전극(RX)과 하나의 제2연결패턴(238)이 하나의 제2터치채널을 구성할 수 있다. 예를 들어 일정한 길이 내에 위치하는 둘 이상의 제1터치전극들(TX)이 하나의 제1연결패턴(236)에 전기적으로 연결되어 하나의 제1터치채널을 구성하고, 일정한 길이 내에 위치하는 제2터치전극들(RX)이 하나의 제2연결패턴(238)에 전기적으로 연결되어 하나의 제2터치채널을 구성할 수 있다.
각 제1터치채널과 각 제2터치채널이 교차하는 위치가 하나의 센서노드를 구성하므로 터치센싱 감도를 향상시키고, 각 터치채널을 터치 집적회로 또는 터치패드(139)에 연결하는 연결라인들(137)의 개수를 감소시킬 수 있다.
또한 전술한 실시예에 따르면, 하나의 터치채널을 구성하는 터치전극의의 개수가 커서 터치상태와 미터치상태 사이의 커패시턴스의 차이값(ΔCm)이 크게 증가 되어 터치 센싱의 감도를 향상시킬 수 있다.
도 8에 도시한 바와 같이 제1연결패턴(236)은 제1터치전극(TX)의 양측에 위치하고, 양측에 위치하는 제1연결패턴(236)으로부터 연결라인들(137)이 터치 집적회로 또는 터치패드(139)와 연결될 수도 있으나, 제1연결패턴(236)은 제1터치전극(TX)의 일측에만 위치할 수도 있다.
전술한 실시예들에서, 터치패널(130)은 더블 레이어 전극 구조(2 Layer)를 가지는 것으로 설명하였안, 싱글 레이어 전극 구조(1 Layer)를 가질 수도 있다. 이하 도 9 및 도 10을 참조하여 터치패널이 싱글 레이어 전극 구조(1 Layer)를 갖는 표시장치의 다른 예를 설명한다.
도 9는 또다른 실시예에 따른 제1터치전극과 제2터치전극의 평면도이다. 도 10은 도 9의 D-D'선의 단면도이다.
도 9 및 도 10을 참조하면, 제1터치전극(TX)과 제2터치전극(RX)은 기판(310)의 제2면(314) 상에 동일한 평면 상에 위치하고, 제1터치전극(TX)과 제2터치전극(RX)이 교차하는 부분이 유전층(322)으로 서로 분리되어 있다.
기판(310)의 제1면(312) 상에 위치하는 제1라인(GLm), 제1라인(GLm) 상에 제1절연층(322), 제1절연층(322) 상에 제2라인(DLn), 제2라인(DLn) 상에 제2절연층(124), 각 화소마다 패터닝된 제1전극(미도시), 제1전극 상에 위치하면 제1전극의 일부를 노출하는 개구부(미도시)를 포함하는 뱅크(미도시), 뱅크 상에 위치하는 유기층(328), 유기층(328) 상에 위치하는 제2전극(329)를 포함하는 것은 도 3 및 도 4를 참조하여 설명한 일 실시예에 따른 표시패널(120)과 동일할 수 있다.
m번째 제1터치전극(TXm)은 제1분리패턴(TXm11)과 제2분리패턴(TXm12), 제1분리패턴(TXm11)과 제2분리패턴(TXm12)을 전기적으로 연결하는 브릿지(322a)를 포함한다. 제1분리패턴(TXm11)과 제2분리패턴(TXm12) 사이에 n번째 제2터치전극(RXn)이 동일한 평면 상에 위치하고, n번째 제2터치전극(RXn) 상에 유전층(322)과 브릿지(322a)가 순차적으로 위치할 수 있다.
도 9 및 도 10을 참조하여 설명한 바와 같이 구동전극과 센싱전극을 동일한 층 상에 배치하는 싱글 레이어 전극 구조(1 Layer)를 구현하므로 터치패널의 두께를 감소시키고 터치 센싱 감도를 향상시킬 수 있다.
전술한 실시에들에 따르며, 표시장치는 터치 기능을 수행하면서 개구율을 향상시키고 투과율을 향상시키는 효과가 있다.
전술한 실시에들에 따르며, 표시장치는 내외부 광에 대한 반사율을 저감할 수 있고, 화소들 간의 빛샘 및 혼색을 방지할 수 있는 효과가 있다.
전술한 실시예들에 따르면 표시장치는 고휘도를 구현하고 화질 특성을 개선할 수 있는 효과가 있다.
이상에서의 설명 및 첨부된 도면은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 나타낸 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 구성의 결합, 분리, 치환 및 변경 등의 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
100: 표시장치 110: 기판
120: 표시패널 130: 터치패널
LAm: 제1라인영역 LAn: 제2라인영역
GL: 제1라인 DL: 제2라인
TX: 제1터치전극 RX: 제2터치전극

Claims (15)

  1. 기판;
    상기 기판에 제1방향으로 위치하는 제1라인영역;
    상기 기판에 제2방향으로 위치하는 제2라인영역;
    상기 기판의 제1면에 상기 제1라인영역 내에 위치하는 제1방향의 제1라인과 상기 제2라인영역 내에 위치하는 제2방향의 제2라인이 교차하는 영역에 배치되는 화소;
    상기 기판의 제2면에 상기 제1라인영역 내에 제1방향으로 위치하는 제1터치전극; 및
    상기 기판의 제2면에 상기 제2라인영역 내에 제2방향으로 위치하는 제2터치전극을 포함하고,
    n번째 제2라인영역 내에 위치하는 n번째 제2라인은 2개 이상의 라인을 포함하며, n+1번째 제2라인영역 내에 위치하는 n+1번째 제2라인은 1개의 라인을 포함하고,
    n번째 제2라인영역 내에 위치하는 n번째 제2터치전극의 폭이 n+1번째 터치전극의 폭보다 큰 표시장치.
  2. 제1항에 있어서,
    유전층 및 기능성 필름을 추가로 포함하며,
    상기 기판의 제2면 상에 상기 제1터치전극과 제2터치전극 사이에 유전층이 위치하고 상기 제1터치전극과 상기 제2터치전극 상에 기능성 필름이 위치하는 표시장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제1터치전극의 재료와 상기 제1라인의 재료는 서로 동일하고, 상기 제2터치전극의 재료와 상기 제2라인의 재료는 서로 동일한 표시장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제1라인의 폭과 상기 제1터치전극의 폭이 서로 동일하고, 상기 제2라인의 폭과 상기 제2터치전극의 폭이 서로 동일한 표시장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제1터치전극의 폭이 상기 제1라인의 폭보다 크거나, 상기 제2터치전극의 폭이 상기 제2라인의 폭보다 큰 표시장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 화소는 발광영역과 회로영역을 포함하는 화소영역에 위치하고,
    상기 기판의 제2면에 상기 회로영역 내에 위치하는 광차단패턴을 추가로 포함하는 표시장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 광차단패턴은 상기 제1터치전극과 상기 제2터치전극과 분리되어 있거나, 상기 제1터치전극과 상기 제2터치전극 중 하나와 일체로 연결된 표시장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 화소는 발광영역과 회로영역을 포함하는 화소영역에 위치하고,
    상기 기판의 제2면에 상기 회로영역 내에 위치하는 제1 및 제2광차단패턴들을 추가로 포함하고,
    상기 제1광차단패턴은 상기 제1터치전극과 상기 제2터치전극 중 하나와 일체로 연결되고, 상기 제2광차단패턴은 상기 제1터치전극과 상기 제2터치전극과 분리된 표시장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 제1라인은 2개 이상의 라인들을 포함하며,
    상기 제1터치전극의 폭은 상기 제1라인에 포함되는 라인들의 전체 폭과 동일하거나 큰 표시장치.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 제2라인은 2개 이상의 라인들을 포함하며,
    상기 제2터치전극의 폭은 상기 제2라인에 포함되는 라인들의 전체 폭과 동일하거나 큰 표시장치.
  11. 삭제
  12. 기판;
    상기 기판에 제1방향으로 위치하는 제1라인영역;
    상기 기판에 제2방향으로 위치하는 제2라인영역;
    상기 기판의 제1면에 상기 제1라인영역 내에 위치하는 제1방향의 제1라인과 상기 제2라인영역 내에 위치하는 제2방향의 제2라인이 교차하는 영역에 배치되는 화소;
    상기 기판의 제2면에 상기 제1라인영역 내에 제1방향으로 위치하는 제1터치전극; 및
    상기 기판의 제2면에 상기 제2라인영역 내에 제2방향으로 위치하는 제2터치전극을 포함하고,
    상기 화소는 발광영역과 회로영역을 포함하는 화소영역에 위치하고,
    n번째 화소의 회로영역과 n+1번째 화소의 회로영역은 서로 인접하며,
    상기 n번째 화소와 상기 n+1번째 화소 사이의 m번째 제1라인영역 내에 위치하는 m번째 제1라인은 두개의 2m번째 라인과 2m+1번째 라인을 포함하며,
    m번째 제1라인영역 내에 위치하는 m번째 제1터치전극의 폭은 상기 2m번째 라인과 2m+1번째 라인의 전체 폭과 동일하거나 큰 표시장치.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 제1터치전극과 상기 제2터치전극은 둘 이상이며,
    상기 둘 이상의 제1터치전극들이 전기적으로 연결된 둘 이상의 제1연결패턴과, 상기 둘 이상의 제2터치전극들이 전기적으로 연결된 둘 이상의 제2연결패턴을 추가로 포함하며,
    둘 이상의 제1터치전극과 하나의 제1연결패턴이 하나의 제1터치채널을 구성하고,
    둘 이상의 제2터치전극과 하나의 제2연결패턴이 하나의 제2터치채널을 구성하는 표시장치.
  14. 제1항에 있어서,
    상기 제1터치전극과 상기 제2터치전극은 상기 기판의 제2면 상에 동일한 평면 상에 위치하고,
    상기 제1터치전극과 상기 제2터치전극이 교차하는 부분이 유전층으로 서로 분리되어 있는 표시장치.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 제1터치전극은 제1분리패턴과 제2분리패턴, 상기 제1분리패턴과 상기 제2분리패턴을 전기적으로 연결하는 브릿지를 포함하며,
    상기 제1분리패턴과 상기 제2분리패턴 사이에 상기 제2터치전극이 동일한 평면 상에 위치하고,
    상기 제2터치전극 상에 상기 유전층과 상기 브릿지가 순차적으로 위치하는 표시장치.
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